采用手持式终端实现卫星接收站的控制与通信

张玲玲

摘 要：江苏辰汉电子科技有限公司开发的以i.MX6Q Cortex A9芯片作为信息处理器的高性能卫星应用手持终端具有体积小，功耗低，集成度高，操作简便，可靠性高等特点，可广泛应用于抢险救灾及军事领域。

关键词：i.MX6Q Cortex A9芯片；卫星应用手持终端

随着移动互联技术的飞速发展，移动通信涉及到生活的方方面面，目前，地面移动通信基础设施已经能为陆地主要区域提供良好的移动通信服务，但在海上、空中、陆地偏远或极端区域，尤其是在应急和面对重大自然灾害的抢险救灾，及军事应用等特殊情况下，卫星移动通信系统（MSS）仍是唯一可靠的选择。从第一代模拟信号技术通信到第二代数字传输技术再到现在第三代手持终端经历了四十多年的发展， 已逐步在军事及民用领域得到了广泛应用，尤其是军事领域，对于便携式手持终端的要求更高，通过手持机或移动终端与卫星接收站通信，进而与移动卫星通信，通信示意如图1所示。

随着卫星移动通信系统在现代化通讯中扮演着越来越重要的角色，国家投入了大量资金进行智能手持终端的开发。虽然大部分基层单位配有数量不等的各类低速率卫星通讯装备，且大部分型号支持数据业务，然而发现在实际中数据通信业务使用率很低。原因在于没有专用的数据通信软件和配套的移动数据终端，以往基层单位开通使用数据通信业务，主要使用操作系统自带的超级终端通信软件台式机笔记本电脑实施，存在功能单一，交互性差，收发的勤务报文内容混乱等问题，使台式机或笔记本电脑不具备便携性，且可靠性较差，无法适应野外环境条件下的需求，故不适合作为终端。而一款便于携带的数据处理终端，需要满足以下特性：

（1）带有数据存储以及数据操作的操作系统；

（2）可进行二次开发；

（3）能与其他设备进行数据通讯；

（4）有可以进行人机交互的应用软件；

（5）电池供电；

（6）体型轻便、便于携带；

（7）能适应各种复杂的环境（高低温、高功耗等）。

针对上述现状，江苏辰汉电子科技有限公司依托多年在嵌入式行业的深耕，定义、开发了以i.MX6Q Cortex A9芯片作为信息处理器的高性能卫星应用手持终端，该终端包括一块7英寸，分辨率为800*480的彩色液晶触摸屏，拥有前后两颗CMOS摄像头，一个麦克风，一个喇叭和一个以太网接口，一块具有电量读取功能的锂电池。它主要用来处理广播用户站数据信息，该信息通过高速网络接口进行传输，终端供电电源支持内部电池和用户站供电两种方式，通过性能强大的硬件视频编解码技术和卫星视频通信软件进行点对点实时音视频通信。可在-40℃至85℃下稳定、持续工作，具有体积小，功耗低，集成度高，操作简便，可靠性高等特点，满足单兵野外作战和移动运载平台的信息处理应用。

在结构方面，该手持终端拥有ARM CORTEX-A9四核处理器和7寸高亮度工业级液晶屏及电阻式触摸屏，按军用等级开发，具备防水、防尘、抗跌落功能，配备不同容量电池，可实现超过6～10小时的续航能力。支持10/1 000 M自适应以太网，RS 232串口，USBOTG及HOST接口，并可选配成GPS/北斗双模系统，系统框图如图2所示。

在人机交互方面，该手持终端擁有一套基于目前应用最广泛、最成熟的移动操作系统，Android操作系统的应用软件流程图如图3所示。用户可以选择进行串口参数设置或者网口参数设置来选择不同的监控模式，在此基础上实现对设备的监控和信息处理。监控模块主要负责了设备的网络接入、退出，设备一般参数、卫星参数的查询与设置，设备的北斗定位信息，天线控制器状态的实时更新显示与设定，实现了手持终端与卫星信息系统的查询与控制；信息处理模块主要负责手持终端与设备业务信息的接收、显示和存储，支持一对一和一对多的群组发送，可实现广播网络终端视频、图片、短消息、语音和文件的收发处理功能，同时也支持手持终端之间的信息交互，实现了手持终端与卫星信息系统的通信。

在实际应用场景中，卫星移动通信系统利用高低不同轨道移动通信卫星可以向用户提供区域乃至全球范围的话音、数据、短信等移动通信服务。其具有覆盖范围大、作用距离远、组网灵活、通信费用基本与距离无关、不受地面现有设备限制、受地形地物影响小等突出优点。而该移动手持终端作为卫星移动通信系统中的重要一环，针对特定应用场景可以依照指定通信协议进行定制开发。

在军事领域，受益于其体积小，携带方便，在减轻装备负重的同时保证了战场通信的高效、便捷，确保部队无论在何地都能保持联系，且传输大量语音和数据流量的能力有助于一些关键信息的传递，而这种能力可能会产生战略影响；依托于强大的稳定性、可移植性，该手持终端在民用领域同样有着巨大的潜力，在航海定位、导航，搜救，气象监测方面，借助于便捷的移动终端操作，有效提高了海事作业效率，在遇到自然灾害时，在极端自然条件下的搜查、定位能最大限度满足实际需求，保障人民的生命财产安全。